(57)【要約】  太陽電池付き充電器において色素増感型太陽電池が熱による損傷を受けることを防止する。  太陽電池付き充電器１は、色素増感型太陽電池１０と、電池ホルダー５０と、充電回路６０と、色素増感型太陽電池１０と電池ホルダー５０と充電回路６０とを収納する筐体３０とを備える。筐体３０は、色素増感型太陽電池１０を収納する第１収納部３１と、電池ホルダー５０及び充電回路６０を収納する第２収納部３２とを有する。第１収納部３１の背面３８の少なくとも一部は、第２収納部３２の背面３９よりも前面３３側に形成され、筐体３０を平面１００に載置する場合に、第１収納部３１の背面３８の一部が平面１００から浮き上がり、第１収納部３１の背面３８と第２収納部３２の背面３９と平面１００とによりトンネル状の通風路１０１が形成される。
2011016464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射面を有する色素増感型太陽電池と、
二次電池に対する充電を行う充電回路と、
前記色素増感型太陽電池と前記充電回路とを収納し、前記入射面が露出する窓部が形成される前面と、前記前面と反対側の背面とを有する筐体と、
を備え、
前記筐体は、前記色素増感型太陽電池を収納し前記前面の少なくとも一部及び前記背面の一部を含む第１収納部と、前記充電回路を収納し前記背面の他の一部を含む第２収納部とを有し、
前記第２収納部における前記背面は、前記第１収納部における前記背面の少なくとも一部よりも前記前面側と反対側に突出する突出部を有し、
前記突出部と前記第１収納部の前記背面とが接する平面を規定する場合における前記突出部の前記平面との接触部は、前記入射面に垂直な線に沿って前記第２収納部を見る場合に、重心を通り前記入射面に平行な１本の線の一方側に配置される
ことを特徴とする太陽電池付き充電器。
【請求項２】
前記第２収納部は、前記第２収納部における前記背面側から前記前面側に傾斜する傾斜部を有し、
前記傾斜部は、前記第１収納部と接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池付き充電器。
【請求項３】
前記第１収納部における前記背面の全体が、前記第２収納部の前記突出部よりも前記前面側となるように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池付き充電器。
【請求項４】
前記第１収納部における前記背面は、前記前面とは反対側に突出する凸部を有し、
前記凸部は、前記入射面に垂直な線に沿って前記第２収納部を見る場合に、前記重心を通り前記入射面に平行な１本の線に対して、前記接触部側と反対側に配置される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池付き充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池付き充電器に関し、より詳しくは、太陽電池として色素増感型太陽電池を用いた太陽電池付き充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やデジタルカメラ等のポータブル電子機器の普及に伴い、これらの電子機器に用いられる二次電池を充電するための充電器が普及している。この充電器として、家庭用電源から得られる電力を用いて充電する充電器の他に、太陽電池を備えており、この太陽電池において発生した電力を用いて二次電池を充電する充電器が知られている。【０００３】
下記特許文献１には、このような太陽電池を備えた充電器が記載されている。下記特許文献１に記載の充電器においては、太陽電池と、太陽電池と重なる位置に収納された二次電池と、太陽電池と二次電池とを収納する筐体とが記載されている。そして、この充電器は、筐体の底面に空気穴が設けられており、この空気穴により空気の流れを作ることで、冷却を行うものとしている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開０６−０２９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の充電器においては、筐体の底面の形状が平面であり、上記のように、この平面形状の底面に空気穴が設けられている。しかし、太陽電池を備えた充電器を用いて二次電池に充電を行う場合、一般に充電器は、太陽光等の当たる明るい卓上等といった平面な場所に置かれる傾向にある。従って、上記特許文献１に記載の充電器においては、充電時に底面の空気穴が机の表面等により塞がれてしまい、充電時に空気の流れが作られづらくなる傾向にある。このため、太陽光等により太陽電池が高温になる場合においても、太陽電池が冷却されづらくなる場合があるという問題がある。【０００６】
ところで、近年、光電変換効率が高く、製造コストが安いという利点を有する色素増感型太陽電池が注目を集めている。そして、太陽電池付きの充電器に、このような利点のある色素増感型太陽電池を適用したいという要望がある。しかし、色素増感型太陽電池に用いられる光増感色素や電解質等は、シリコン等を用いる結晶系の太陽電池よりも、熱による損傷を受け易い。従って、上記特許文献１に記載の充電器に備えられる太陽電池として色素増感型太陽電池を用いる場合には、充電時において、色素増感型太陽電池が熱による損傷を受け易いという問題がある。【０００７】
そこで、本発明は、色素増感型太陽電池が熱による損傷を受けることを防止することができる太陽電池付き充電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の太陽電池付き充電器は、光の入射面を有する色素増感型太陽電池と、二次電池に対する充電を行う充電回路と、前記色素増感型太陽電池と前記充電回路とを収納し、前記入射面が露出する窓部が形成される前面と、前記前面と反対側の背面とを有する筐体と、を備え、前記筐体は、前記色素増感型太陽電池を収納し前記前面の少なくとも一部及び前記背面の一部を含む第１収納部と、前記充電回路を収納し前記背面の他の一部を含む第２収納部とを有し、前記第２収納部における前記背面は、前記第１収納部における前記背面の少なくとも一部よりも前記前面側と反対側に突出する突出部を有し、前記突出部と前記第１収納部の前記背面とが接する平面を規定する場合における前記突出部の前記平面との接触部は、前記入射面に垂直な線に沿って前記第２収納部を見る場合に、重心を通り前記入射面に平行な１本の線の一方側に配置されることを特徴とするものである。【０００９】
このような太陽電池付き充電器によれば、第２収納部の背面の突出部と第１収納部の背面とが接する平面を規定する場合における突出部の平面との接触部は、入射面に垂直な線に沿って第２収納部を見る場合に、重心を通り入射面に平行な１本の線の一方側に配置される。従って、太陽電池付き充電器を平面上に載置すると、この接触部及び第１収納部の背面の一部が平面に接する。このとき、第２収納部の背面の突出部は、第１収納部の背面の少なくとも一部よりも前面と反対側に突出しているため、第１収納部における背面の少なくとも一部が、太陽電池付き充電器が載置される平面から浮き上がる。こうして筐体の第１収納部の背面と、第２収納部の背面と、平面とによりトンネル状の通風路が形成される。従って、この通風路により空気の流れが形成されやすくなり、流れる空気により第１収納部を冷却することができ、第１収納部を介して色素増感型太陽電池を冷却することができる。このようにして入射面から入射する光のエネルギーを電力に変換して、この電力を充電回路により二次電池に充電するとき、色素増感型太陽電池が高温になることが抑制されて、色素増感型太陽電池が熱による損傷を受けることを防止することができる。【００１０】
また、上記太陽電池付き充電器において、前記第２収納部は、前記第２収納部における前記背面側から前記前面側に傾斜する傾斜部を有し、前記傾斜部は、前記第１収納部と接続されることが好ましい。【００１１】
このような太陽電池付き充電器によれば、筐体に外部から力がかかる場合に、この力による応力が傾斜部により分散されて、第１収納部と第２収納部との間に応力が集中することを抑制することができる。従って、筐体に力がかかる場合において、筐体が破損することを抑制することができる。【００１２】
また、上記太陽電池付き充電器において、前記第１収納部における前記背面の全体が、前記第２収納部の前記突出部よりも前記前面側となるように形成されることが好ましい。【００１３】
このような太陽電池付き充電器によれば、第１収納部の背面は、第２収納部の突出部よりも前面側となるように形成されるため、太陽電池付き充電器をかばん等に収納する際に、第１収納部が邪魔になりづらく、容易に収納することができる。【００１４】
また、上記太陽電池付き充電器において、前記第１収納部における前記背面は、前記前面とは反対側に突出する凸部を有し、前記凸部は、前記入射面に垂直な線に沿って前記第２収納部を見る場合に、前記重心を通り前記入射面に平行な１本の線に対して、前記接触部側と反対側に配置されることが好ましい。【００１５】
このような太陽電池付き充電器によれば、太陽電池付き充電器を平面上に載置すると、第１収納部の凸部、及び、第２収納部の突出部が平面に接触して、筐体の背面は平面に対して架橋状となる。したがって、より大きなトンネル状の通風路が形成され、より色素増感型太陽電池をより冷却することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、色素増感型太陽電池が熱による損傷を受けることを防止することができる太陽電池付き充電器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽電池付き充電器を示す正面図である。
【図２】図１に示す色素増感型太陽電池の断面図を示す図である。
【図３】図１に示す充電回路を示す回路図である。
【図４】図１に示す太陽電池付き充電器の側面図である。
【図５】図１に示す太陽電池付き充電器の他の側面図である。
【図６】図１に示す充電回路における各回路の配置を示す図である。
【図７】図１に示す太陽電池付き充電器の使用状態を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽電池付き充電器を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る太陽電池付き充電器を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る太陽電池付き充電器の充電回路を示す回路図である。
【図１１】第１実施形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る太陽電池付き充電器の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る太陽電池付き充電器を示す平面図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池付き充電器は、色素増感型太陽電池１０と、二次電池５５の少なくとも一部を収納する電池ホルダー５０と、二次電池５５に対する充電を行う充電回路６０と、色素増感型太陽電池１０と電池ホルダー５０と充電回路６０とを収納する筐体３０とを備える。
【００２１】
まず、色素増感型太陽電池１０について説明する。
【００２２】
図２は、図１に示す色素増感型太陽電池１０の断面図を示す図である。図２に示すように色素増感型太陽電池１０は、作用極１５と、作用極１５上に設けられる集電配線１６と、作用極１５と対向する対極２０と、作用極１５と対極２０との間に配置される電解質１８と、作用極１５と対極２０との間において電解質１８を包囲して封止する封止部２３とを主な構成要素として備える。
【００２３】
作用極１５は、透明基材１１と、透明基材１１の一方の表面上に設けられる透明導電体１２と、透明導電体１２の透明基材１１側と反対側の表面上に設けられ光増感色素を担持する複数の半導体層１３を備える。
【００２４】
透明基材１１は、光透過性の材料からなる基板により構成される。このような材料としては、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられ、通常、光電変換素子の透明基材として用いられる材料であればいかなるものでも用いることができる。そして、透明基材１１は、これらの中から電解質への耐性などを考慮して適宜選択される。また、透明基材１１は、透明導電体１２が形成される表面側と反対側の表面が光の入射面１４とされる。従って、透明基材１１は、できる限り光透過性に優れる基材が好ましく、光透過率が９０％以上の基材がより好ましい。
【００２５】
透明導電体１２は、透明な導電膜から構成され、透明基材１１の一方側の表面の一部、または、全面に形成される。そして、透明導電体１２は、作用極１５の透明性を著しく損なわない構造とするために、導電性金属酸化物からなる薄膜であることが好ましい。このような導電性金属酸化物としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素添加酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などが挙げられる。また、透明導電体１２は、単層でも、異なる導電性金属酸化物で構成される複数の層の積層体で構成されてもよい。透明導電体１２が単層で構成される場合、透明導電体１２は、成膜が容易かつ製造コストが安価であるという観点から、ＩＴＯ、ＦＴＯが好ましく、また、高い耐熱性及び耐薬品性を有する観点から、ＦＴＯで構成されることがより好ましい。
【００２６】
透明導電体１２上に形成される複数の半導体層１３は、図１に示すように、それぞれ矩形状とされ、所定の間隔をあけて並ぶように配置されている。この半導体層１３は、多孔質の酸化物半導体により構成され、このような酸化物半導体としては、特に限定されず、通常、光電変換素子用の半導体層を形成するのに用いられるものであれば、いかなるものでも用いることができる。このような酸化物半導体としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）酸化インジウム（Ｉｎ３Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化タリウム（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ホルミウム（Ｈｏ２Ｏ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が挙げられ、これらの２種以上で構成される酸化物半導体であっても良い。
【００２７】
半導体層１３の表面に担持される光増感色素としては、ビピリジン構造、ターピリジン構造などを配位子に含むルテニウム錯体、ポリフィリン、フタロシアニンなどの含金属錯体、エオシン、ローダミン、メロシアニンなどの有機色素などが挙げられ、これらの中から、用途、使用半導体に適した挙動を示すものを特に限定なく選ぶことができる。具体的には、Ｎ３、Ｎ７１９、Ｎ７４９などを使用することができる。
【００２８】
電解質１８は、半導体層１３内に電解液を含浸させてなるものか、または、半導体層１３内に電解液を含浸させた後に、この電解液を適当なゲル化剤を用いてゲル化（擬固体化）して、半導体層１３と一体に形成されてなるもの、あるいは、イオン性液体、酸化物半導体粒子若しくは導電性粒子を含むゲル状の電解質を用いることができる。
【００２９】
このような電解質１８に用いる電解液としては、ヨウ素、ヨウ化物イオン、ターシャリ−ブチルピリジンなどの電解質成分が、エチレンカーボネートやメトキシアセトニトリルなどの有機溶媒に溶解されてなるものが用いられる。この電解液をゲル化する際に用いられるゲル化剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド誘導体、アミノ酸誘導体などが挙げられる。
【００３０】
作用極１５上に設けられる集電配線１６は、図２に示す様に封止部２３の内周により包囲される領域から、封止部２３の外周の外側まで延在して、透明導電体１２の透明基材１１側とは反対側の表面上に設けられている。そして、封止部２３の外周の外側において、集電配線１６の少なくとも一部が、端子２１とされている。さらに、集電配線１６は、封止部２３の内周により包囲される領域においては、複数の半導体層１３の間に設けられている。なお、集電配線１６は、必要に応じて、半導体層１３と封止部２３との間に設けられても良く、封止部２３と重なる位置に設けられても良い。
【００３１】
この様に設けられた集電配線１６は、封止部２３の内周により包囲される領域において、透明導電体１２と接触していない表面が配線保護層１７によって覆われている。さらに、配線保護層１７は、図示しない保護樹脂層によって全体が被覆されている。こうして、電解質１８と集電配線１６との接触が防止されている。
【００３２】
なお、図１に示すように、色素増感型太陽電池１０は、入射面１４に垂直な方向に沿って色素増感型太陽電池１０を見る場合に、略長方形の形状をしている。そして集電配線１６は、色素増感型太陽電池１０の長手方向に沿って設けられる集電配線１６の幅が大きく、色素増感型太陽電池１０の長手方向に垂直な方向に沿って設けられる集電配線１６の幅が小さく構成され、格子状に設けられている。
【００３３】
集電配線１６を構成する材料は、透明導電体１２よりも低い抵抗を有する金属であればよく、このような材料としては、例えば金、銀、銅、白金、アルミニウム、チタン及びニッケルなどの金属が挙げられる。また、配線保護層１７を構成する材料としては、例えば非鉛系の透明な低融点ガラスフリットなどの無機絶縁材料が挙げられる。
【００３４】
対極２０は、チタン板またはチタン合金板の表面上に図示しない触媒層が形成された金属板から構成される。なお、触媒層は還元反応を促進する材料から構成され、チタン板等における作用極１５側の表面に形成されている。触媒層は、白金や炭素などからなる。
【００３５】
封止部２３は、作用極１５と対極２０とを連結しており、上述のように作用極１５と対極２０との間の電解質１８は、封止部２３によって包囲されることで封止されている。このように封止部２３が、複数の半導体層１３の周囲に設けられる電解質１８を封止することで、色素増感型太陽電池１０は、単一セル型とされる。
【００３６】
封止部２３を構成する材料としては、例えばアイオノマー、エチレン−ビニル酢酸無水物共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、紫外線硬化樹脂、ビニルアルコール重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン等が挙げられる。なお、封止部２３は樹脂のみで構成されてもよいし、樹脂と無機フィラーとで構成されていてもよい。さらに封止部２３は、作用極１５側と対極２０側で２層の構造にして、一方側の層を樹脂により構成し、他方側の層を無機物により構成しても良い。また、封止部２３の外周を更に封止部２３を構成する樹脂とは異なる樹脂で被覆しても良い。
【００３７】
また、対極２０における作用極１５側と反対側の表面上であって、作用極１５と対極２０とを結ぶ方向に沿って対極２０を見る場合に、集電配線１６と重なる位置には、端子２２が形成される。なお、端子２２は、色素増感型太陽電池１０の長手方向に沿って設けられる幅の大きい集電配線１６と重なる位置に設けられる。このように端子２２が幅の大きい集電配線に１６と重なる位置に設けられることにより、端子２２と他の配線がはんだ付けされるときに、はんだ付けによる熱が、幅の大きな集電配線１６を色素増感型太陽電池１０長手方向に沿って伝わり、さらに幅の小さな集電配線１６により色素増感型太陽電池１０長手方向に垂直に伝わる。こうして、局所的に熱が溜まることを防止することができ、色素増感型太陽電池１０を破損することが防止できる。
【００３８】
端子２２は、高融点はんだや銅及びニッケルの少なくとも一方を含む金属部材から構成される。高融点はんだとしては、融点が２００℃以上（例えば２１０℃以上）であるものを用いることが好適である。このような高融点はんだとしては、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ系（Ｐｂ含有量は例えば８５質量％超）などが挙げられ、これらのうち１つを単独で使用してもよいし、２以上を併用してもよい。また、金属部材を構成する材料としては、銅、ニッケルの単体の他、銅、ニッケルに他の金属を含有する合金が挙げられる。
【００３９】
次に、充電回路６０について説明する。
【００４０】
図３は、図１に示す充電回路６０を示す回路図である。なお、充電回路６０の説明において「接続」とは、電気的な接続を意味する場合がある。また、充電回路における発熱性部品とは、色素増感型太陽電池から昇圧或いは降圧される電圧が印加され、発熱する半導体やコイルを意味する。つまり、電圧を調整するためのスイッチやトランジスタ等の半導体やコイルを意味し、制御用の半導体やコイルを意味するものではない。図３に示すように、充電回路６０は、色素増感型太陽電池１０の端子２１、２２と接続される第１昇圧回路６１と、第１昇圧回路６１と接続される一対の端子６３、６３と、第１昇圧回路６１及び一対の端子６３、６３と接続されるＬＥＤドライバ６５と、ＬＥＤドライバ６５と接続されるＬＥＤ６６と、第１昇圧回路６１と接続される第２昇圧回路６７と、第２昇圧回路６７と接続される一対のＵＳＢ用端子６８、６８とを主な構成として備える。
【００４１】
第１昇圧回路６１は、入力側の正極及び負極と、出力側の正極及び負極とを備え、入力側の負極は、色素増感型太陽電池１０の端子２１と接続され、入力側の正極は、色素増感型太陽電池１０の端子２２と接続され、出力側の正極及び負極は、それぞれ一対の端子６３、６３と接続されている。なお、第１昇圧回路６１の出力側の正極及び負極はツェナーダイオード６２を介して接続されている。
【００４２】
更に、第１昇圧回路６１は、入力側の正極と接続されるスイッチＳ１、Ｓ２と、スイッチＳ１と直列に接続されると共に出力側の正極と接続されるスイッチＳ３と、スイッチＳ２と直列に接続されると共に出力側の負極と接続されるスイッチＳ４と、スイッチＳ１及びスイッチＳ３と一方の電極が接続され、スイッチＳ２及びスイッチＳ４と他方の電極が接続されるコンデンサＣ１と、スイッチＳ３と出力側で一方の電極が接続され、スイッチＳ４と出力側で他方の電極が接続されるコンデンサＣ２と、スイッチＳ１と入力側で接続される抵抗Ｒ１と、スイッチＳ３と出力側で接続される抵抗Ｒ２と、制御部６４とを備える。このように第１昇圧回路６１は、チャージポンプ式の昇圧回路とされる。
【００４３】
第１昇圧回路６１のスイッチＳ１〜Ｓ４は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等により構成され、制御部６４によりオン・オフが制御される。コンデンサＣ１は、チャージポンプコンデンサとされ、電圧を昇圧するための電力が蓄積される。コンデンサＣ２は、電圧の平滑用コンデンサとされ、出力側の電圧を平滑する。抵抗Ｒ１は、入力電圧検出用の抵抗とされ、この抵抗で検出される電圧が制御部６４で感知される。抵抗Ｒ２は、出力電圧検出用の抵抗とされ、この抵抗で検出される電圧が制御部６４で感知される。なお、抵抗Ｒ２により検出される電圧が所定の電圧となるように、スイッチＳ１〜Ｓ４は、制御部６４によりデューティーをコントロールされ、第１昇圧回路６１は、定電圧回路の一種とされる。また、第１昇圧回路６１においては、スイッチＳ１〜Ｓ４が、色素増感型太陽電池１０から電圧が印加され発熱する半導体であり、発熱性部品とされる。
【００４４】
一対の端子６３、６３は、電池ホルダー５０に二次電池５５の一部が挿入される状態において、二次電池５５の図示しない電極と接続される。
【００４５】
また、第１昇圧回路６１の出力側の正極及び負極に接続されるＬＥＤドライバ６５は、第１昇圧回路６１からの電圧と一対の端子６３、６３に接続される二次電池の電圧とを感知して、充電インジケータであるＬＥＤ６６を点灯させる。このＬＥＤ６６は、２色ＬＥＤとされて、充電中は、黄色に光り、充電完了時には緑に光るように構成されている。
【００４６】
また、第１昇圧回路６１と接続される第２昇圧回路６７は、入力側の正極及び負極と、出力側の正極及び負極とを備え、入力側の正極は、第１昇圧回路６１の出力側の正極と接続され、入力側の負極は、第１昇圧回路６１の出力側の負極と接続されている。第２昇圧回路６７の出力側の正極及び負極は、それぞれ一対のＵＳＢ用端子６８、６８と接続されている。
【００４７】
更に、第２昇圧回路６７は、入力側の正極と接続されるコイルＬｃと、コイルＬｃと直列に接続されると共に、入力側の負極及び出力側の負極と接続されるスイッチＳ５と、コイルＬｃとアノードが接続されると共に、出力側の正極とカソードが接続されるダイオードＤ１と、一方の電極が出力側の正極と接続されると共に、他方の電極が出力側の負極と接続されるコンデンサＣ３と、入力側の正極と接続される抵抗Ｒ３と、出力側の正極と接続される抵抗Ｒ４と、制御部６９とを備える。このように第２昇圧回路６７は、チョッパー式の昇圧回路とされる。
【００４８】
第２昇圧回路６７のスイッチＳ５は、ＦＥＴ等により構成され、制御部６９によりオン・オフが制御される。コイルＬｃは、電圧を昇圧するための電力が蓄積される。コンデンサＣ３は、電圧の平滑用コンデンサとされ、出力側の電圧を平滑する。抵抗Ｒ３は、入力電圧検出用の抵抗とされ、この抵抗で検出される電圧が制御部６９で感知される。抵抗Ｒ４は、出力電圧検出用の抵抗とされ、この抵抗で検出される電圧が制御部６９で感知される。なお、抵抗Ｒ４により検出される電圧が所定の電圧となるように、スイッチＳ５は、制御部６９によりデューティーがコントロールされ、第２昇圧回路６７は、定電圧回路の一種とされる。また、第２昇圧回路においては、スイッチＳ５及びコイルＬｃが、色素増感型太陽電池１０から電圧が印加される半導体やコイルであり、発熱性部品とされる。
【００４９】
なお、第１昇圧回路６１、及び、第２昇圧回路６７の一部がＩＣ化されていても良い。例えば、この場合、第１昇圧回路６１のコンデンサＣ１、Ｃ２を除いた部分がＩＣ化されていても良く、第２昇圧回路６７のコンデンサＣ３とコイルＬｃを除いた部分がＩＣ化されていても良い。このように、第１昇圧回路６１、及び、第２昇圧回路６７の一部がＩＣ化される場合、このＩＣは、発熱性部品を含むことになる。
【００５０】
一対のＵＳＢ用端子６８、６８は、図示しないＵＳＢコネクタが太陽電池付き充電器１に挿入される状態において、ＵＳＢコネクタの電源供給用の端子と接続される。
【００５１】
次に電池ホルダー５０について説明する。
【００５２】
図４は、図１に示す太陽電池付き充電器の側面図である。図１、図４に示すように、電池ホルダー５０は、二次電池５５の少なくとも一部を覆い、電池ホルダー５０から取り外しが可能な電池用筐体５１を有している。この電池用筐体５１は、二次電池５５が挿入される挿入口を有しており、この電池用筐体５１に二次電池５５の少なくとも一部が挿入されるように構成されている。さらに、電池用筐体５１の内側においては、充電回路６０の一対の端子６３、６３が露出しており、電池ホルダー５０に挿入される二次電池５５の端子が接触するようにされている。このため電池用筐体５１には、二次電池５５が挿入された状態において、二次電池５５の電極が、一対の端子６３、６３に接触できるような、図示しない開口が形成されている。
【００５３】
この電池ホルダー５０は、図４に示すように、電池用筐体５１が挿入されるための挿入口を、太陽電池付き充電器１の側面側に有している。さらに、電池ホルダー５０は、色素増感型太陽電池１０の入射面に垂直な方向から電池ホルダーを見る場合に、充電回路６０の配線と一部重なるようにして設けられている。
【００５４】
次に太陽電池付き充電器１の筐体３０について説明する。
【００５５】
図５は、図１に示す太陽電池付きモジュールの他の側面図である。具体的には、図４に示す側面３５と隣り合う側面を示す図である。
【００５６】
図１に示すように、筐体３０には、色素増感型太陽電池１０における光の入射面１４が露出する窓部３７が形成されている。そして、筐体３０における窓部３７が形成される側が前面３３とされ、前面３３と反対側が背面３４とされる。筐体３０は、前面３３側から見る場合に略長方形の形状をしており、窓部３７も長方形の形状をしている。そして、窓部３７は、筐体３０を前面３３から見る場合に、筐体３０の長手方向に沿って一方側に片寄って形成されている。なお、筐体３０の前面３３は略平面状とされている。また、充電回路６０と電池ホルダー５０は、筐体３０における窓部３７が偏っている側とは反対側の内部に配置されている。そして、筐体３０の前面３３には、ＬＥＤ６６が露出している。
【００５７】
また、図４に示すように、側面３５側から筐体３０を見る場合において、筐体３０は、中央部分３５ｂが厚く形成されており、中央部分３５ｂを挟む両方の端部側が薄く形成されている。そして、この中央部分３５ｂは、前面３３側とは反対側に凸状に突出している。また、この中央部分３５ｂには、電池ホルダー５０の挿入口と重なる開口４１が形成されており、開口４１の隣には、ＵＳＢコネクタ挿入用の開口４２が形成されている。
【００５８】
また、図５に示すように、側面３５と隣り合う側面側から筐体３０を見る場合において、筐体３０は、側面３５側と反対側が薄く一定の厚さに形成されている。さらに筐体３０は、側面３５側の一部が厚く形成されており、前面３３側とは、反対側に突出している。こうして筐体３０の背面３４は、一部が平坦状に形成され、他の一部が凸状に突出した形状に形成されている。そして、この凸状に突出した背面が側面３５の中央部分３５ｂとつながっている。
【００５９】
このような筐体３０は、図５に示すように、色素増感型太陽電池１０を収納する破線Ｌ１で囲まれる第１収納部３１と、電池ホルダー５０及び充電回路６０を収納する破線Ｌ２で囲まれる第２収納部３２とを有する。
【００６０】
この第１収納部３１は、図５に示すように、上述の窓部３７、及び、筐体３０の前面３３の一部、及び、背面３４の一部を含んでおり、第１収納部３１における筐体３０の背面３８は、平坦状に形成されている。そして、第１収納部３１は、全体的に均一な厚さで、平坦な板状の形状とされている。
【００６１】
一方、第２収納部３２は、筐体３０の前面３３の他の一部、及び、上述の側面３５の中央部分３５ｂ、及び、背面３４の他の一部を含んでいる。この背面３４の他の一部は、上述のように凸状に突出しており、第２収納部３２における筐体３０の背面３９は、背面３４の凸状に突出した突出部とされる。また、第２収納部３２は、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に平行な方向において、第１収納部３１と一部が隣接すると共に、色素増感型太陽電池１０を基準として第１収納部３１の前面側と反対側において重なるように形成されている。
【００６２】
このように、第１収納部３１における背面３８が平坦状とされ、第２収納部３２における背面３９が、背面３４の凸状に突出した突出部とされるため、第１収納部３１における背面３８は、全体的に第２収納部３２における背面３９よりも前面３３側とされている。
【００６３】
また、図１、図５に示すように、第１収納部３１の背面３８、及び第２収納部の背面３９である突出部と接する平面Ｓを規定する場合に、突出部が平面Ｓと接する接触部は、第２収納部３２の背面３９における第１収納部３１側の端部３９ａとされ、この接触部は、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に垂直な方向に沿って第２収納部３２を見る場合に、太陽電池付き充電器１の重心Ｃを通り色素増感型太陽電池１０の入射面に平行な１本の線Ｌよりも一方側に配置されている。
【００６４】
なお、第１収納部３１と第２収納部３２とは、敷居板により仕切られていなくても良いが、敷居板により仕切られている方が、充電回路６０及び電池ホルダー５０と、色素増感型太陽電池１０との間における熱の授受が抑制されるため好ましい。
【００６５】
次に充電回路６０を構成する各回路の配置について説明する。図６は、図１に示す充電回路における各回路の配置を示す図である。なお、図６において、配線は省略している。
【００６６】
図６に示すように、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に垂直な方向に沿って充電回路６０を見る場合に、充電回路６０の第１昇圧回路６１が配置される回路基板６１Ｃは、一部が色素増感型太陽電池１０と重なり他の一部が色素増感型太陽電池１０と重ならないように配置されている。そして、回路基板６１Ｃにおける色素増感型太陽電池１０と重ならない領域には、発熱性部品であるスイッチＳ１〜Ｓ４が配置されており、色素増感型太陽電池１０と重なる領域には、制御部６４、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、コンデンサＣ１、Ｃ２が配置されている。
【００６７】
また、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に垂直な方向に沿って充電回路６０を見る場合に、回路基板６１Ｃは、電池ホルダー５０と重ならないように配置されている。
【００６８】
同様に、充電回路６０の第２昇圧回路６７が配置される回路基板６７Ｃは、一部が色素増感型太陽電池１０と重なり他の一部が色素増感型太陽電池１０と重ならないように配置されている。そして、回路基板６７Ｃにおける色素増感型太陽電池１０と重ならない領域には、発熱性部品であるスイッチＳ５及びコイルＬｃが配置されており、さらに色素増感型太陽電池１０と重なる領域には、制御部６９、抵抗Ｒ１、Ｒ２、及び、ダイオードＤ１、及び、コンデンサＣ３が配置されている。
【００６９】
また、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に垂直な方向に沿って充電回路６０を見る場合に、回路基板６７Ｃは、電池ホルダー５０と重ならないように配置されている。
【００７０】
また、ＬＥＤドライバ６５が設けられる回路基板６５Ｃは、一部が色素増感型太陽電池１０と重なり他の一部が色素増感型太陽電池１０と重ならないように配置されている。
【００７１】
なお、上述の様に第１昇圧回路６１、及び、第２昇圧回路６７の一部が、発熱性部品を含んだＩＣとされる場合、このＩＣは、全体的に熱を帯びるため、色素増感型太陽電池１０と重ならないように配置される。
【００７２】
次に、太陽電池付き充電器の使用状態について説明する。
【００７３】
図７は、図１に示す太陽電池付き充電器１の使用状態を示す図である。図７に示すように、二次電池５５が電池ホルダー５０に挿入された状態で、太陽電池付き充電器１を破線で示す光の当たる平面１００上に載置する。このとき上述のように、第１収納部３１の背面３８、及び、第２収納部の背面３９である突出部と接する平面Ｓを規定する場合に、突出部が平面Ｓと接する接触部が太陽電池付き充電器の重心Ｃを通り色素増感型太陽電池の入射面に平行な１本の線Ｌよりも一方側に配置されている。従って、この接触部である第２収納部３２の背面３９における第１収納部３１側の端部３９ａが作用点となり、第２収納部３２の側面３５側が平面１００から浮き上がると共に、第１収納部３１の背面３８における第２収納部３２側とは反対側の端部３８ａが平面１００に接する。このとき、第２収納部３２の背面３９の突出部は、第１収納部３１の背面３８の少なくとも一部よりも前面３３と反対側に突出しているため、筐体３０における第１収納部３１の背面３８は、背面３８の端部３８ａを除いて、平面１００から浮き上がる。つまり、第１収納部３１における背面３８の一部が平面１００から浮き上がると共に他の一部が平面１００と接触する。こうして、第１収納部３１の背面３８と、第２収納部３２の背面３９と、平面１００とにより、断面が楔形のトンネル状の通風路１０１が形成される。
【００７４】
そして、この状態において、太陽電池付き充電器１に太陽光等の光が照射されると、光は、色素増感型太陽電池１０の入射面１４から色素増感型太陽電池１０の半導体層１３に到達する。そして、半導体層１３に担持される光増感色素中の電子が励起され、励起された光増感色素から半導体層１３の伝導帯に電子が注入され、透明導電体１２及び集電配線１６から端子２１に電子が伝わって、色素増感型太陽電池１０の外部へと流れ出る。こうして、色素増感型太陽電池の端子２１と端子２２との間に電圧が生じる。
【００７５】
このとき、図３に示す第１昇圧回路において、スイッチＳ１とＳ４がオンになると共に、スイッチＳ２とスイッチＳ３とがオフとなる状態と、スイッチＳ１とＳ４がオフになると共に、スイッチＳ２とスイッチＳ３とがオンとなる状態とが、一定の期間ごとに繰り返されるように、スイッチＳ１〜Ｓ４は制御部６４により制御される。そして、スイッチＳ１とＳ４がオンになると共に、スイッチＳ２とスイッチＳ３とがオフとなる状態において、コンデンサＣ１のスイッチＳ１と接続される側の電極がプラスにチャージされる。次に、スイッチＳ１とＳ４がオフになると共に、スイッチＳ２とスイッチＳ３とがオンとなる状態において、コンデンサＣ１のスイッチＳ１と接続される側の電極にチャージされた電荷が放電されると共に、コンデンサＣ１のスイッチＳ２と接続される側の電極がプラスにチャージされる。こうして電圧が昇圧されて出力される。このとき、前述のように抵抗Ｒ２により検出される電圧が所定の電圧となるように、スイッチＳ１〜Ｓ４は、制御部６４によりデューティーをコントロールされる。なお、抵抗Ｒ１により所定の電圧よりも高い電圧が検出される場合には、制御部６４は、スイッチＳ１〜Ｓ４を全てオフとして昇圧動作を止める。また、出力側の正極と負極との間に所定の電圧以上の電圧がかかる場合には、出力側の正極と負極とが、ツェナーダイオード６２を介して短絡される。
【００７６】
このように色素増感型太陽電池１０と接続される第１昇圧回路６１は、例えば、色素増感型太陽電池１０の端子２１、２２の電圧を約２倍までに昇圧する。こうして電圧が昇圧された色素増感型太陽電池１０からの電力は、一対の端子６３、６３を介して、二次電池に充電される。
【００７７】
一方、第２昇圧回路６７において、太陽電池付き充電器１にＵＳＢコネクタが挿入されている場合には、スイッチＳ５がオン・オフの動作を繰り返すように制御部６９により制御される。そして、スイッチＳ５がオンの状態において、入力側の正極からの電力をコイルＬｃに蓄積して、スイッチＳ５がオフの状態で入力側からの電力と共にコイルＬｃに蓄えられた電力を放出する。こうして、昇圧された電力がダイオードＤ１を介して、平滑用のコンデンサＣ３により電圧が平滑されて出力される。このとき抵抗Ｒ４により検出される電圧が所定の電圧となるように、制御部６４は、スイッチＳ５のデューティーをコントロールする。さらに、抵抗Ｒ１により所定の電圧よりも高い電圧が検出される場合には、制御部６４は、スイッチＳ５をオフとして昇圧動作を止める。
【００７８】
このように第２昇圧回路６７は、例えば、第１昇圧回路６１から出力される電圧を約２倍〜３倍に昇圧する。こうして第１昇圧回路６１及び第２昇圧回路６７により電圧が昇圧された色素増感型太陽電池１０からの電力は、一対のＵＳＢ用端子６８、６８を介して、出力される。
【００７９】
このとき、第１昇圧回路６１のスイッチＳ１〜Ｓ４、及び、第２昇圧回路６７のスイッチＳ５及びコイルＬｃは、発熱性の部品であるため発熱する。これらの発熱性部品から生じた熱は、充電回路６０から放出される。しかし、上述のように、これら発熱性部品は、色素増感型太陽電池１０と重ならない位置に配置されているため、これら発熱性部品から放出される熱は色素増感型太陽電池１０に伝導することが抑制される。さらに、上述のようにこれら発熱性部品は、電池ホルダー５０と重ならない位置に配置されるため、発熱性部品から生じた熱は、電池ホルダー５０に伝導することが抑制される。さらに電池ホルダー５０に伝送する一部の熱は、電池用筐体５１により電池用筐体５１の内部に伝導することが抑制される。従って、電池ホルダー５０に挿入される二次電池に、発熱性部品から放出される熱が伝送されることが抑制される。
【００８０】
また、色素増感型太陽電池１０は、太陽光等の光を吸収するため光による熱を蓄えて温度が上昇する。このように色素増感型太陽電池１０に蓄えられる熱は、筐体３０に伝導する。しかし、筐体３０における第１収納部３１の背面３８は、端部３８ａを除いて、トンネル状の通風路１０１と接している。従って、筐体３０は、トンネル状の通風路１０１を通る空気により冷却される。こうして、筐体３０が冷却されることで、色素増感型太陽電池１０の温度が上昇することが抑制される。また、上述のように、充電回路６０が収納されている第２収納部３２は、側面３５側が、平面１００から浮き上がっているため、発熱性部品から放出された熱は、筐体３０の第２収納部３２を介して空間に放出され易く、充電回路６０の温度の上昇が抑制されている。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態における太陽電池付き充電器１によれば、第２収納部３２の背面３９の突出部と第１収納部３１の背面３８とが接する平面Ｓを規定する場合における突出部の平面Ｓとの接触部である端部３９ａは、入射面１４に垂直な線に沿って第２収納部３２を見る場合に、重心Ｃを通り入射面に平行な１本の線Ｌの一方側に配置される。従って、太陽電池付き充電器１を平面１００上に載置すると、この端部３９ａ及び第１収納部３１の背面３８の端部３８ａが平面１００に接する。このとき、第２収納部３２の突出部は、第１収納部の背面３８の少なくとも一部よりも前面３３と反対側に突出しているため、第１収納部３１における背面３８の少なくとも一部が、太陽電池付き充電器１が載置される平面１００から浮き上がる。こうして、筐体３０の第１収納部３１における背面３８及び第２収納部３２における背面３９と平面１００とによりトンネル状の通風路１０１が形成される。従って、この通風路１０１により空気の流れが形成されやすくなり、流れる空気により第１収納部３１を冷却することができ、第１収納部３１を介して色素増感型太陽電池１０を冷却することができる。このようにして入射面１４から入射する光のエネルギーを電力に変換して、この電力を充電回路６０により二次電池５５に充電するとき、色素増感型太陽電池１０が高温になることが抑制されて、色素増感型太陽電池１０が熱による損傷を受けることを防止することができる。
【００８２】
また、本実施形態における太陽電池付き充電器１によれば、筐体３０における発熱性部品を有する充電回路６０が収納される部分である第２収納部３２の一部が平面１００から浮き上がっているため、発熱性部品から放出される熱を空間に効率良く放出することができる。
【００８３】
また、筐体３０における第１収納部３１の背面３８は、第２収納部３２の背面３９よりも前面３３側となるように形成されるため、太陽電池付き充電器１をかばん等に収納する際に、第１収納部３１が邪魔になりづらく、容易に収納することができる。
【００８４】
また、色素増感型太陽電池１０における光の入射面１４から入射する光のエネルギーを電力に変換して、この電力を充電回路６０により二次電池５５に充電するとき、第１昇圧回路６１の発熱性部品であるスイッチＳ１〜Ｓ４が発熱する。しかし、この発熱性部品は、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に垂直な方向に沿って充電回路６０を見る場合に、色素増感型太陽電池１０と並んで配置されるため、発熱性部品から発生する熱が色素増感型太陽電池１０に伝達することが抑制でき、色素増感型太陽電池１０が熱により損傷を受けることを抑制することができる。さらに、充電回路６０の発熱性部品以外の部品の少なくとも一部である制御部６４及び、抵抗Ｒ１、Ｒ２、及び、コンデンサＣ１、Ｃ２は、色素増感型太陽電池１０の入射面１４側と反対側において色素増感型太陽電池１０と重なって配置される。従って、充電回路６０における色素増感型太陽電池１０と並んで配置される部分が占める面積は、色素増感型太陽電池１０と重なって配置される部品の面積の分だけ小さくなる。これにより色素増感型太陽電池１０の入射面１４の面積を大きくすることができ、色素増感型太陽電池１０の光の入射面１４を大きく露出させることができる。こうして、効率の良い充電を行うことができる。
【００８５】
また、発熱性部品であるスイッチＳ１〜Ｓ４は、電池ホルダー５０と重ならないように配置されるため、発熱性部品から発生する熱が二次電池５５に伝達することが抑制できる。従って、二次電池５５の充電効率が熱により低下することを抑制することができ、より効率の良い充電を行うことができる。
【００８６】
更に、電池ホルダー５０は、二次電池５５の少なくとも一部を覆う電池用筐体５１を更に有し、電池ホルダー５０に発熱性部品から熱の一部が伝達する場合においても、二次電池５５の少なくとも一部を覆う電池用筐体５１により、二次電池５５に熱が伝わることを抑制することができる。
【００８７】
また、色素増感型太陽電池１０は、単一セル型の色素増感型太陽電池であるため、セル同士を接続するための接続導体や、セルと接続導体等を封止するための封止部が不要であり、薄く形成されることが可能である。従って、色素増感型太陽電池１０から熱が放出しやすくなる。こうして、色素増感型太陽電池１０が熱により損傷を受けることを抑制することができる。
【００８８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図８は、本発明の第２実施形態に係る太陽電池付き充電器を示す図である。
【００８９】
図８に示すように、本実施形態の太陽電池付き充電器２において、第２収納部３２は、背面３４側から前面３３側に傾斜する傾斜部３２ａを有し、傾斜部３２ａは、第１収納部３１と接続されている点において、第１実施形態の太陽電池付き充電器１と異なる。
【００９０】
本実施形態の太陽電池付き充電器２によれば、筐体３０に力がかかる場合に、この力による応力が傾斜部３２ａにより分散されて、第１収納部３１と第２収納部３２との境界に応力が集中することを抑制することができる。従って、筐体３０に力がかかる場合において、筐体３０が破損することを抑制することができる。例えば、図８に示すように、太陽電池付き充電器２を平面１００に載置した状態において、使用者の不注意等により、太陽電池付き充電器２の前面３３上に物が置かれる等されて、筐体３０に矢印で示す力Ｆがかかる場合がある。しかし、このような場合においても、力Ｆにより筐体３０にかかる応力が傾斜部３２ａにより分散されて、筐体３０が破損することを抑制することができる。
【００９１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図９は、本発明の第３実施形態に係る太陽電池付き充電器を示す図である。
【００９２】
図９に示すように本実施形態の太陽電池付き充電器３は、第１収納部３１における第２収納部３２側とは反対側の端部において、第２収納部３２と同じ厚さとなるように、前面３３側と反対側に突出する凸部３１ａが形成されている点において第１実施形態における太陽電池付き充電器１と異なる。従って、凸部３１ａにおける背面３８ａは、第２収納部３２における背面３９と面一とされる。
【００９３】
この場合、第１実施形態と同様にして、第１収納部３１の背面３８、及び、第２収納部の背面３９である突出部と接する平面を規定する場合に、この平面は凸部３１ａと接する。さらに凸部３１ａは、入射面１４に垂直な線に沿って第２収納部３２を見る場合に、重心Ｃを通り入射面１４に平行な１本の線Ｌに対して、第２収納部３２がこの平面と接する接触部側と反対側に配置される。
【００９４】
本実施形態における太陽電池付き充電器３によれば、太陽電池付き充電器１を平面上に載置すると、第１収納部３１における背面３８の凸状に形成された端部３８ａ、及び、第２収納部３２における背面３９が平面１００に接触して、筐体３０の背面３４は平面１００に対して架橋状となる。したがって、より大きなトンネル状の通風路１０１が形成され、より色素増感型太陽電池１０をより冷却することができる。
【００９５】
さらに、凸部３１ａにおける背面が、第２収納部３２の背面３９と面一とされるため、太陽電池付き充電器３を机等の平面１００に載置するとき、入射面１４を平面１００と平行にすることができる。
【００９６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図１０は、本発明の第４実施形態に係る太陽電池付き充電器の充電回路を示す回路図である。
【００９７】
図１０に示すように、本実施形態の太陽電池付き充電器は、第１実施形態の充電回路における第１昇圧回路６１の代わりに定電圧回路７１が用いられている点において、第１実施形態の太陽電池付き充電器１と異なる。
【００９８】
本実施形態における充電回路の定電圧回路７１は、第１実施形態の昇圧回路６１と同様に、入力側の正極及び負極と、出力側の正極及び負極とを備え、入力側の負極は、色素増感型太陽電池１０の端子２１と接続され、入力側の正極は、色素増感型太陽電池１０の端子２２と接続され、出力側の正極及び負極は、それぞれ一対の端子６３、６３と接続されている。
【００９９】
また、定電圧回路７１は、入力側の正極にコレクタが接続され、出力側の正極にエミッタが接続されるトランジスタＴｒ１と、一方がトランジスタＴｒ１のコレクタに接続され、他方がトランジスタＴｒ１のベースに接続される抵抗Ｒ５と、入力側及び出力側の負極とアノードが接続されるツェナーダイオードＤ２と、ツェナーダイオードＤ２のカソードに一方が接続され、他方が出力側の正極に接続される抵抗Ｒ６と、コレクタがトランジスタＴｒ１のベースに接続され、エミッタがツェナーダイオードＤ２のカソードと抵抗Ｒ６の一方に接続されるトランジスタＴｒ２と、一方が出力側の正極に接続され他方がトランジスタＴｒ２のベースに接続される抵抗Ｒ７と、一方が入力及び出力側の負極に接続され、他方が、抵抗Ｒ８の他方とトランジスタＴｒ２のベースに接続される抵抗Ｒ８と、入力側において、それぞれの電極が正極と負極に接続されるコンデンサＣ４と、出力側において、それぞれの電極が正極と負極に接続されるコンデンサＣ４とを備える。なお、定電圧回路７１においては、トランジスタＴｒ１が、色素増感型太陽電池１０から電圧が印加される半導体にあたり、発熱性部品とされる。また、このような定電圧回路７１においては、例えば、コンデンサＣ４、Ｃ５を除き、シリーズ制御系の三端子レギュレータのＩＣとすることができ、この場合、ＩＣが発熱性部品を含むことになる。
【０１００】
この定電圧回路７１においては、出力電圧が低下すると抵抗Ｒ７、Ｒ８の両端にかかる電圧も低くなり、抵抗Ｒ８の両端にかかる電圧も低くなる。従って、トランジスタＴｒ２のベース電圧が低下する。一方、トランジスタＴｒ２のエミッタは、抵抗Ｒ６とツェナーダイオードＤ２によって、一定の電圧に保たれるので、抵抗Ｒ８にかかる電圧の低下に伴い、トランジスタＴｒ２のベース電流が減少する。従って、トランジスタＴｒ２のコレクタ電流が減少する。こうして、抵抗Ｒ５の電圧降下が小さくなり、トランジスタＴｒ１のベース電圧が上昇する。従って、トランジスタＴｒ１のベース電流が増加し、トランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタ間の内部抵抗が下がり、トランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタ間の電圧が低下する。出力電圧は、入力電圧からトランジスタＴｒ１のコレクタ・エミッタ間の電圧を引いた値であるため、結果として、出力電圧は上昇する。こうして、電圧が一定に保たれる。なお、コンデンサＣ４、Ｃ５により、定電圧回路７１は、発振することが防止されている。
【０１０１】
このような定電圧回路７１が、筐体３０内に配置される場合、例えば、色素増感型太陽電池１０からの電圧が印加されるトランジスタＴｒ１が発熱性部品であるため、トランジスタＴｒ１が、色素増感型太陽電池１０の入射面１４に垂直な方向に沿って充電回路６０を見る場合に色素増感型太陽電池１０と重ならないように配置される。そして、色素増感型太陽電池１０と重なる領域には、他の部品が配置される。或いは、上述の様に、定電圧回路７１が、コンデンサＣ４、Ｃ５を除いて、ＩＣとされる場合には、ＩＣが全体的に熱を帯びるため、このＩＣは、色素増感型太陽電池１０と重ならないように配置され、コンデンサＣ４、Ｃ５が、色素増感型太陽電池１０と重なるように配置される。
【０１０２】
以上、本発明について、第１〜第４実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０３】
例えば、第３実施形態において、第２収納部３２は、第１実施形態における第２収納部３２と同じ形状としたが、第２実施形態における第２収納部３２と同じ形状としても良い。
【０１０４】
また、第１〜第３実施形態において、第１収納部３１の背面３８の少なくとも一部が、第２収納部３２の背面３９よりも前面３３側となる範囲において、第２収納部の位置を変更しても良い。図１１は、このような第２収納部の位置を変更した第１実施形態の変形例を示す図である。なお、本変形例を説明するに当たり、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図１１の（Ａ）に示す太陽電池付き充電器においては、第２収納部３２は、色素増感型太陽電池１０を基準として第１収納部３１の前面３３側と反対側において重なるように形成され、色素増感型太陽電池１０の入射面１４と平行な方向に沿って、第１収納部と隣接されないように形成されている。また、図１１の（Ｂ）に示す太陽電池付き充電器においては、第２収納部３２は、色素増感型太陽電池１０の入射面に平行な方向に沿って、第１収納部３１と隣接するように配置され、第１収納部３１の前面３３とは反対側に配置されないように形成されている。
【０１０５】
また、第１、第２、第３実施形態において、第２収納部３２の背面３９は、例えば、断面が円弧を描くような形状とされたり、側面３５側が最も厚い形状とされても良い。
【０１０６】
また、第１、第４実施形態において、太陽電池付き充電器１は、一対のＵＳＢ用端子６８、６８からＵＳＢコネクタに電力を出力するために第２昇圧回路６７を備えるが、必ずしも一対のＵＳＢ用端子６８、６８は必要ではなく、第２昇圧回路６７も必ずしも必要ではない。
【０１０７】
更に、第１実施形態において、電池ホルダー５０は、電池用筐体５１を有するものとしたが、電池用筐体５１は無くても良い。さらに、電池ホルダー５０を設けずに、一対の端子６３、６３が、筐体外部に引き出されていても良い。
【０１０８】
また、第１実施形態において、第１昇圧回路６１は、チャージポンプ式の昇圧回路とされ、第２昇圧回路６７はチョッパー式の昇圧回路とされたが、第１昇圧回路６１、第２昇圧回路６７を構成する昇圧回路の種類は、特に限定されない。さらに、第１昇圧回路６１、第２昇圧回路６７により、どの程度電圧が昇圧されるかについては、特に限定されるものではない。さらに第４実施形態の定電圧回路においても、特に定電圧回路の種類が限定されるものではなく、他の定電圧回路であっても良い。
【０１０９】
更に、第１実施形態において、第１昇圧回路６１、及び、第２昇圧回路６７の回路基板６１Ｃ、６７Ｃは、一部が色素増感型太陽電池１０と重なり他の一部が色素増感型太陽電池１０と重ならないように設けられ、回路基板６１Ｃ、６７Ｃにおける色素増感型太陽電池１０と重ならない領域には、発熱性部品が設けられており、色素増感型太陽電池１０と重なる領域には、発熱性部品以外の部品が配置されるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、発熱性部品以外の部品の一部が、色素増感型太陽電池１０と重ならない領域に設けられても良い。さらに、ＬＥＤドライバ６５等といった充電回路の一部が色素増感型太陽電池１０と重なるように設けられ、第１、第２昇圧回路６１、６７における発熱性部品以外の部品の全てが、色素増感型太陽電池１０と重ならない領域に設けられて、第１、第２昇圧回路６１、６７が、色素増感型太陽電池１０と並んで配置されても良い。同様に第４実施形態において、定電圧回路７１の全ての部品が色素増感型太陽電池１０と重ならない領域に設けられて、充電回路における定電圧回路７１以外の発熱性部品ではない他の部品が、色素増感型太陽電池１０と重なるように設けられても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明によれば、色素増感型太陽電池を用いつつ、効率の良い充電を行う太陽電池付き充電器が提供される。
【符号の説明】
【０１１１】
１、２、３・・・太陽電池付き充電器
１０・・・色素増感型太陽電池
１１・・・透明基材
１２・・・透明導電体
１３・・・半導体層
１４・・・入射面
１５・・・作用極
１６・・・集電配線
１７・・・配線保護層
１８・・・電解質
２０・・・対極
２１、２２・・・端子
２３・・・封止部
３０・・・筐体
３１・・・第１収納部
３１ａ・・・凸部
３２・・・第２収納部
３２ａ・・・傾斜部
３３・・・前面
３４・・・背面
３５・・・側面
３７・・・窓部
３８、３９・・・背面
４１、４２・・・開口
５０・・・電池ホルダー
５１・・・電池用筐体
５５・・・二次電池
６０・・・充電回路
６１・・・第１昇圧回路
６２・・・ツェナーダイオード
６３・・・端子
６５・・・ＬＥＤドライバ
６７・・・第２昇圧回路
６８・・・ＵＳＢ用端子
７１・・・定電圧回路
１００・・・平面
１０１・・・通風路
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５・・・コンデンサ
Ｌｃ・・・コイル
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８・・・抵抗
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５・・・スイッチ
Ｔｒ１、Ｔｒ２・・・トランジスタ
【図１】
2011016464.tif 000003
【図２】
2011016464.tif 000004
【図３】
2011016464.tif 000005
【図４】
2011016464.tif 000006
【図５】
2011016464.tif 000007
【図６】
2011016464.tif 000008
【図７】
2011016464.tif 000009
【図８】
2011016464.tif 000010
【図９】
2011016464.tif 000011
【図１０】
2011016464.tif 000012
【図１１】
2011016464.tif 000013
【国際調査報告】
2011016464.tif 000014
2011016464.tif 000015
2011016464.tif 000016